蓮子是我國一種傳統(tǒng)的滋補、食藥兩用的佳品，具有健脾養(yǎng)胃，降血壓、調(diào)節(jié)血糖和凝神靜氣等功效。蓮子是蓮的種子，具有廣泛的經(jīng)濟價值，近年來子蓮產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在促進農(nóng)民增收方面發(fā)揮著重要的作用。近日，武漢植物園蓮種質資源與遺傳育種學科組聯(lián)合武漢生物工程學院在International Journal of Biological Macromolecules期刊在線發(fā)表了題為“Genome-wide study and functional characterization elucidates the potential association of late embryogenesis abundant （LEA） genes with lotus seed development”研究論文，通過對蓮中LEA蛋白進行系統(tǒng)分析，揭示了其參與調(diào)控蓮子發(fā)育過程的潛在功能。

 

　　晚期胚胎發(fā)育豐富蛋白（Late embryogenesis abundant protein，LEA）是一類逆境脅迫響應蛋白，能夠參與保護大分子和細胞結構，增強植物對非生物脅迫的耐受性。研究者在蓮屬（亞洲蓮和美洲黃蓮）中共鑒定到57個LEA蛋白，并對其理化特征進行了系統(tǒng)分析。鑒于LEA蛋白結構高度無序性，及其在行使功能期間構象的變化，研究者對所有蛋白的無序性以及二級結構進行了預測，并對不同亞組的保守結構域中的潛在α-螺旋進行了重現(xiàn)。進一步分析發(fā)現(xiàn)，在亞洲蓮LEA基因啟動子區(qū)域鑒定到大量參與到了植物發(fā)育以及逆境響應過程的順式作用元件，同時結合本研究組前期發(fā)表的轉錄組數(shù)據(jù)，研究者推測NnLEA基因可能參與調(diào)控蓮子發(fā)育過程。qRT-PCR結果表明，NnLEA基因隨子葉和蓮子心發(fā)育顯著上調(diào)表達，特別是在蓮子脫水成熟階段優(yōu)勢表達。因此研究者認為NnLEA基因在蓮子心的發(fā)育及種子干燥脫水過程中發(fā)揮了重要作用。

 

　　種子成熟后脫水對于種子的攜帶，運輸和長時期儲存具有重要作用。本研究揭示了LEA蛋白在蓮子發(fā)育和干燥脫水過程中的潛在功能，為后期揭示LEA蛋白調(diào)控蓮子脫水和長壽機制提供了理論基礎。

 

　　武漢生物工程學院陳林博士和中國科學院武漢植物園在讀碩士生辛佳為論文的共同第一作者，中科院武漢植物園楊美研究員、孫恒助理研究員為該論文的通訊作者。本研究得到了中國科學院生物資源計劃（KFJ-BRP-007-009）和國家自然科學基金（31872136）的資助。

 

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